[发明专利]用于焦点运动检测和校正的系统和方法

说明书

本发明题为“用于焦点运动检测和校正的系统和方法”。本发明所公开的技术可用于在扫描过程期间检测和校正由X射线焦点未对准引起的通道增益误差。本发明相对于常规技术的一个有益效果是不需要附加硬件来检测焦点漂移。相反，每个刀片的静态未对准被考虑作为估计和校正X射线焦点漂移或未对准的一部分。这样，减少了由于焦点运动引起的图像伪影的风险，并且避免了对检测焦点运动的昂贵硬件解决方案的需要。

背景技术

本说明书的实施方案整体涉及基于X射线的成像技术，并且更具体地涉及与X射线发射点和X射线检测器元件未对准相关的问题。

在基于X射线的成像系统诸如计算机断层摄影(CT)成像系统中，朝向诸如患者或物品(例如，包裹、制造的物品等)之类的对象发射X射线束以对物体中的感兴趣区域进行成像。射束在穿过对象时通常会被衰减。随后，衰减的射束入射到具有检测器元件阵列的辐射检测器上。响应于衰减的射束，阵列的检测器元件生成表示对象的内部信息的相应电信号。这些电信号由数据处理单元处理以生成表示对象中感兴趣区域的图像。

从所采集的数据重建图像通常基于这样的假设：X射线光子已经以直线路径从X射线发射焦点行进到检测到相应光子的检测器元件。然而，X射线焦点相对于一个或多个准直元件或板(例如，患者后防散射栅格)的未对准或移动可导致对成像系统(诸如CT成像系统)的临床使用有害的图像伪影。在准直器刀片节距大于通道(即，像素)节距的系统中，这种影响可能更显著，使得各个准直器刀片的“阴影”情况可以不同程度地影响不同的通道。

发明内容

下文概述了与最初要求保护的主题相称的某些实施方案。这些实施方案并非旨在限制要求保护的主题的范围，而是这些实施方案仅旨在提供可能的实施方案的简要概述。实际上，本发明可包括多种形式，这些形式可类似于或不同于下文所述的实施方案。

在一个实施方案中，提供了一种用于估计X射线焦点的运动的方法。根据该方法，通过将X射线从X射线焦点朝向包括多个通道的辐射检测器发射来采集图像数据。第一子集的通道各自具有定位在相应通道上方的准直器刀片，并且第二子集的通道不受准直器刀片阻挡。针对第一子集的至少一个相应通道：估计相应通道的相对通道增益；并且使用相对通道增益和相应通道的X射线焦点运动灵敏度比率来估计X射线焦点运动。

在另一个实施方案中，提供一种成像系统。根据该实施方案，成像系统包括：X射线辐射源，该X射线辐射源被配置成在操作期间从焦点发射X射线；准直器，所述准直器包括多个准直器刀片；辐射检测器，所述辐射检测器包括多个像素，每个像素对应于所述辐射检测器的通道。第一子集的通道各自具有定位在相应通道上方的准直器刀片，并且第二子集的通道不受准直器刀片阻挡。该成像系统还包括：处理电路，该处理电路被配置成执行包括以下各项的动作：通过使X射线从X射线源朝向辐射检测器发射来采集图像数据；针对第一子集的至少一个相应通道：估计相应通道的相对通道增益；以及使用相对通道增益和相应通道的X射线焦点运动灵敏度比率来估计X射线焦点运动。

在附加实施方案中，提供了用于校正焦点运动的方法。根据该方法，估计辐射检测器的相应通道的相对通道增益。使用相对通道增益和相应通道的X射线焦点运动灵敏度比率来估计X射线焦点的运动。基于对X射线焦点的运动的估计来计算焦点运动校正。焦点运动校正因子用作图像重建或重建后过程的一部分，以校正或移除伪影或其它图像不规则部分。

附图说明

当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点，附图中相同的符号在整个附图中表示相同的部分，其中：

图1示出了根据本公开的某些方面的计算机断层摄影成像系统的部件；

图2示意性地示出了根据本公开的某些方面的其上设置有准直器刀片的检测器的通道的侧视图；

图3示意性地示出了根据本公开的某些方面的其上设置有准直器刀片的检测器的通道的附加侧视图；